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在信息社会里,信息呈爆炸式增长。随着信息化建设的逐步深入,存储方面的投入在信息系统建设中的比重将会逐步增大。有数据显示,未来几年内,所有存储市场的增长均来源于网络存储设备。光盘库集光机电信息一体化,是理想的网络存储设备,不仅可以应用于异地容灾备份,还可以应用到电子政务、视频点播、在线查询等更多具有高访问量、资料种类繁多的环境中。然而,目前光盘库应用于网络存储还有其局限性。首先,网络中同一时间内出现大量光盘文件请求的情况非常频繁,但光盘库的机械手一次只能响应一个请求,因而机械手就成了整个光盘库应用的瓶颈;其次,由于光盘库响应请求之前需要先将光盘文件拷入本地硬盘再返回给客户端,会大大增加响应延迟,降低网络服务的性能和质量。 针对光盘库的局限性,本文提出在光盘库前端放置集群缓存服务器。光盘文件缓存不仅能够缩短光盘库的请求响应时间、提高网络服务质量,还能减轻光盘库机械手的负荷,提高整个光盘库的寿命:另一方面,采用集群技术将负载均衡到每台缓存服务器上,增强了单台缓存服务器的处理能力,从而获得很高的整体性能和性价比。 本文首先提出一个完整的光盘库文件缓存管理系统的体系结构,然后讨论各个功能模块的具体实现,包括:采用武汉大学网络实验的LAS(L,oad AdvanceScheduler)集群系统软件来构造集群缓存系统;集群缓存服务器与光盘库之间通过USB光驱相连,实现每台缓存服务器自动挂载和卸载USB光驱;选择合适的数据库服务器作为集群缓存服务器和光盘库的通信中介;针对光盘库自身的特点,区别于传统的代理缓存技术,提出基于光盘文件类型的缓存存储方式、缓存替换算法和强一致性缓存维护策略:实现光盘文件管理,包括已缓存的光盘文件管理和光盘库文件的管理,并设计WEB管理接口;设计光盘自动入库和出库的方案,使光盘库的管理更加自动化。最后对整个系统进行功能测试,包括缓存功能测试、USB光驱挂接测试、机械手操作测试、光盘入库和出库功能测试。